02 德 科 技 802.11p 车 载 环 境 无 线 接 入 (WAVE) 测 量 解 决 方 案 应 用 指 南 使 用 一 系 列 灵 活 高 性 能 的 解 决 方 案, 加 快 联 网 汽 车 所 载 802.11p 设 备 的 设 计 与 测 试 概 述 汽 车 安 全 当 今 社 会

德 科 技 802.11p 车 载 环 境 无 线 接 入 (WAVE) 测 量 解 决 方 案 应 用 指 南

02 德 科 技 802.11p 车 载 环 境 无 线 接 入 (WAVE) 测 量 解 决 方 案 应 用 指 南 使 用 一 系 列 灵 活 高 性 能 的 解 决 方 案, 加 快 联 网 汽 车 所 载 802.11p 设 备 的 设 计 与 测 试 概 述 汽 车 安 全 当 今 社 会 所 面 临 的 关 键 问 题 之 一 根 据 世 界 卫 生 组 织 (WHO) 公 布 的 数 据, 每 天 大 约 有 2500 人 死 于 交 通 事 故, 而 每 年 的 车 祸 死 亡 人 数 更 接 近 100 万 汽 车 公 司 已 经 认 识 到 自 己 在 这 一 挑 战 中 的 角 色, 正 在 积 极 努 力 采 用 新 技 术 来 提 高 行 车 安 全, 减 少 伤 亡 事 故 的 发 生 这 些 公 司 可 以 看 到 先 进 的 无 线 通 信 在 增 强 驾 驶 人 乘 客 行 人 以 及 其 他 交 通 参 与 者 安 全 性 方 面 的 优 势, 而 且, 他 们 还 认 识 到 采 用 新 技 术 可 以 带 来 许 多 其 他 方 面 的 好 处, 比 如 交 通 管 理 的 改 善 能 源 效 率 的 提 高 以 及 车 载 娱 乐 系 统 和 信 息 系 统 的 更 新 联 网 汽 车 就 从 先 进 的 无 线 技 术 中 获 益 的 一 种 汽 车 应 用, 它 能 实 现 车 辆 与 车 辆 之 间 (V2V) 以 及 车 辆 与 路 边 基 础 设 施 之 间 (V2I) 的 联 网 通 信 ( 见 图 1) 使 用 一 套 通 常 称 为 专 用 短 程 通 信 (DSRC) 的 方 案 就 能 启 用 V2V 和 V2I 技 术, 但 其 他 一 些 无 线 技 术 ( 例 如 3GPP Rel-14 使 用 的 LTE-V 和 5G 技 术 ) 也 在 考 虑 的 行 列, 目 前 正 在 开 发 之 中 使 用 改 进 的 IEEE 802.11 无 线 局 域 网 (WLAN) 制 式 可 执 行 DSRC 这 种 改 进 后 的 制 式 专 门 用 在 汽 车 环 境 中, 又 称 为 802.11p 标 准 服 务 ( 例 如 出 行 信 息 ) 车 辆 与 车 辆 之 间 的 通 信 车 辆 与 路 边 设 施 之 间 的 通 信 图 1. 通 过 使 用 802.11p 标 准, 汽 车 可 与 附 近 其 他 车 辆 路 边 站 或 其 他 基 础 设 施 的 无 线 电 台 进 行 通 信 联 网 汽 车 通 常 配 备 有 无 线 接 入, 而 且 通 常 还 装 有 WLAN 这 使 得 汽 车 可 与 其 他 车 内 和 车 外 设 备 上 共 享 互 联 网 接 入, 从 而 能 够 实 现 与 其 他 车 辆 和 附 近 基 础 设 施 节 点 的 通 信 例 如, 联 网 汽 车 可 分 享 道 路 和 交 通 状 况 信 息, 以 提 供 潜 在 危 险 预 警, 或 有 关 商 务 交 易 和 收 费 的 信 息 这 样, 附 近 的 汽 车 就 能 够 采 取 适 当 的 行 动 本 应 用 指 南 详 细 介 绍 了 802.11p 标 准, 以 及 如 何 设 计 测 试 和 分 析 基 于 802.11p 标 准 的 设 备

03 德 科 技 802.11p 车 载 环 境 无 线 接 入 (WAVE) 测 量 解 决 方 案 应 用 指 南 问 题 应 用 像 802.11p 这 样 的 先 进 技 术 可 为 汽 车 行 业 带 来 巨 大 的 惠 益, 但 也 给 开 发 人 员 和 制 造 商 带 来 了 新 的 设 计 和 测 试 挑 战 执 行 802.11p 标 准 的 汽 车 可 与 其 他 车 辆 和 路 边 基 础 设 施 进 行 通 信, 分 享 各 自 的 位 置 速 度 和 加 速 信 息, 甚 至 启 动 防 抱 死 制 动 系 统 的 信 息 它 们 还 可 分 享 关 键 的 道 路 及 交 通 状 况 信 息, 不 管 它 们 看 不 看 得 到 对 方 为 确 保 802.11p 系 统 的 稳 定 性, 精 确 的 物 理 层 测 试 非 常 必 要 的 测 试 基 于 802.11p 标 准 的 设 备 面 临 一 些 特 定 的 挑 战, 其 中 之 一 就 要 正 确 地 生 成 测 量 接 收 机 所 需 的 波 形, 必 要 时 还 要 包 括 衰 落 当 测 量 发 射 机 时, 应 用 更 严 格 的 频 谱 发 射 模 板 和 更 大 的 发 射 机 功 率 也 可 能 会 有 问 题 克 服 这 些 难 题 需 要 对 802.11p 设 备 进 行 有 效 的 测 试 和 测 量, 这 样 能 确 保 准 确 地 生 成 和 分 析 信 号, 从 而 正 确 地 测 试 和 测 量 通 信 链 路 ( 如 发 射 机 和 接 收 机 ) 采 用 的 信 号 生 成 和 分 析 解 决 方 案 应 当 提 供 快 速 的 测 量 时 间 和 切 换 速 度, 并 且 具 有 可 扩 展 性, 让 测 试 工 具 可 以 适 应 用 户 不 断 变 化 的 测 试 需 要 另 外 解 决 方 案 还 应 具 有 灵 活 性, 以 确 保 它 们 支 持 当 前 和 未 来 的 制 式

04 德 科 技 802.11p 车 载 环 境 无 线 接 入 (WAVE) 测 量 解 决 方 案 应 用 指 南 解 决 方 案 我 们 的 解 决 方 案 旨 在 克 服 在 汽 车 应 用 中 实 施 802.11p 标 准 所 面 临 的 难 题 ; 为 更 好 地 理 解 这 些 方 案, 需 要 先 对 该 标 准 本 身 有 个 更 清 楚 的 了 解 802.11p 标 准 作 为 改 进 版 本 于 2010 年 首 次 发 布, 它 802.11-2012 无 线 局 域 网 标 准 的 一 部 分, 设 计 用 于 车 载 环 境 无 线 接 入 (WAVE) 这 种 车 辆 通 信 系 统 的 物 理 (PHY) 层 和 媒 体 访 问 控 制 (MAC) 层 该 标 准 本 质 上 802.11 的 扩 充 延 伸, 支 持 智 能 交 通 系 统 (ITS) 的 相 关 应 用 这 包 括 高 速 车 辆 之 间 以 及 车 辆 与 路 边 基 础 设 施 之 间 的 数 据 交 换, 许 可 使 用 的 ITS 频 段 为 5.9 GHz 频 段 (5.85-5.925 GHz) 虽 然 各 地 区 的 ITS 系 统 ( 尤 其 高 层 的 ) 在 细 节 上 有 些 差 异, 但 这 些 系 统 还 计 划 将 802.11p 用 于 MAC 层 和 PHY 层 基 于 802.11p 标 准 的 设 备 可 用 于 PHY 层 特 性 快 速 变 化 以 及 需 要 短 期 通 信 交 换 的 环 境 中 802.11p 标 准 规 定 了 三 种 模 式 :5 MHz 10 MHz 和 20 MHz, 并 且 使 用 与 802.11a 标 准 相 同 的 物 理 层, 但 802.11p 的 PHY 层 具 有 不 同 的 采 样 率 表 1 显 示 了 802.11a 和 802.11p 的 PHY 层 技 术 指 标 之 间 的 差 异 注 意,802.11p 的 MAC 层 和 PHY 层 需 要 进 行 一 些 修 改, 以 在 移 动 车 辆 环 境 中 实 现 稳 固 的 连 接 和 快 速 的 设 置 表 1.802.11a 和 802.11p 的 物 理 层 技 术 指 标 802.11a 标 准 和 802.11p 标 准 的 物 理 层 参 数 比 较 参 数 802.11a 802.11p 信 道 带 宽 20 MHz 5 10 20 MHz 比 特 率 (Mbps) 6 9 12 18 24 36 48 54 1.5 2.25 3 4.5 6 9 12 13.5 18 24 27 36 48 54 调 制 类 型 BPSK QPSK 16QAM 64QAM BPSK QPSK 16QAM 64QAM 码 率 1/2 2/3 3/4 1/2 2/3 3/4 子 载 波 数 52 52 符 号 持 续 时 间 4 μs 16 8 4 us 保 护 时 间 0.8 μs 3.2 1.6 0.8 μs 前 导 持 续 时 间 16 μs 64 32 16 μs 子 载 波 间 隔 312.5 khz 78.125 156.25 312.5 khz SEM 固 定 IEEE 和 区 域 性 FCC ETSI

05 德 科 技 802.11p 车 载 环 境 无 线 接 入 (WAVE) 测 量 解 决 方 案 应 用 指 南 802.11p 测 量 的 测 试 要 求 无 论 为 了 研 发 生 产 测 试 质 量 保 证 还 监 管 测 试 目 的, 对 802.11p 设 备 PHY 层 的 测 量 都 必 不 可 少 的 这 些 测 量 分 为 两 个 不 同 的 类 别 : 802.11p 发 射 机 和 接 收 机 测 试 802.11p 发 射 机 测 试 802.11p 发 射 机 测 试 用 来 分 析 从 被 测 器 件 (DUT) 生 成 的 802.11p 信 号 的 物 理 层 参 数, 以 验 证 其 传 输 特 性 并 检 验 其 否 符 合 标 准 需 要 检 验 的 项 目 包 括 信 道 功 率 占 用 带 宽 频 谱 发 射 模 板 (SEM) 中 心 频 率 符 号 时 钟 频 率 容 限 以 及 调 制 精 度 表 2 汇 总 了 802.11a 标 准 和 802.11p 标 准 的 测 试 要 求 有 些 802.11p 的 测 试 要 求 与 802.11a 相 同 ( 如 频 谱 平 坦 度 和 星 座 图 误 差 ), 但 其 他 的 测 试 要 求 专 为 802.11p 规 定 的 除 了 在 802.11 中 所 规 定 的 测 试 要 求,802.11p 还 需 要 一 些 区 域 性 的 测 试 要 求, 如 美 国 联 邦 通 信 委 员 会 (FCC) 和 欧 洲 电 信 标 准 协 会 (ETSI) 的 测 试 要 求 表 2.802.11a 和 802.11p 的 发 射 机 测 试 要 求 发 射 机 测 试 802.11a IEEE-2012 802.11p IEEE-2012 发 射 机 功 率 18.3.9.2 IEEE 802.11: 附 录 D.2.2 FCC:47 CFR[B8] Sec.90.375 ETSI 302 571 Sec.6.3 频 谱 模 板 18.3.9.3 IEEE 802.11: 附 录 D.2.3 FCC:47 CFR [B8] Sec.95.377 ETSI:302571 Sec 6.4 发 射 杂 散 信 号 18.3.9.4 与 802.11a 相 同 中 心 频 率 容 限 18.3.9.5 ±20 ppm for 20 MHz/10MHz ±10 ppm for 5 MHz 符 号 时 钟 频 率 容 限 18.3.9.6 ±20 ppm for 20 MHz/10MHz ±10 ppm for 5 MHz 中 心 频 率 泄 漏 18.3.9.7.2 与 802.11a 相 同 频 谱 平 坦 度 18.3.9.7.3 与 802.11a 相 同 星 座 图 误 差 18.3.9.7.4 与 802.11a 相 同 调 制 精 度 18.3.9.8 与 802.11a 相 同 专 为 802.11p 规 定 的 测 试 要 求 包 括 : 发 射 机 功 率 802.11-2012 附 录 D.2.2 规 范 规 定 了 四 种 不 同 的 功 率 等 级 :A B C 和 D( 见 表 3) 表 3.802.11-2012 标 准 的 附 录 D.2.2 规 定 了 四 种 不 同 的 功 率 等 级 功 率 等 级 最 大 输 出 功 率 (dbm) A 级 0 B 级 10 C 级 20 D 级 28.8

06 德 科 技 802.11p 车 载 环 境 无 线 接 入 (WAVE) 测 量 解 决 方 案 应 用 指 南 SEM. 附 录 D.2.3 规 定 了 在 美 国 执 行 测 试 所 要 求 的 SEM( 表 4) 此 外,FCC 和 ETSI 也 规 定 了 在 本 地 区 测 试 的 SEM 要 求 表 4.802.11-2012 附 录 D.2.3 规 定 的 802.11p 10 MHz 信 道 间 隔 所 需 的 SEM 数 据 STA 传 输 功 率 等 级 许 可 的 功 率 谱 密 度 (dbr) ± 4.5-MHz 频 偏 (± f1) ± 5.0-MHz 频 偏 (± f2) ± 5.5-MHz 频 偏 (± f3) ±10-MHz 频 偏 (± f4) ±15-MHz 频 偏 (± f5) A 级 0-10 -20-28 -40 B 级 0-16 -20-28 -40 C 级 0-26 -32-40 -50 D 级 0-35 -45-55 -65 确 切 地 说,802.11p 在 C 功 率 等 级 和 D 功 率 等 级 的 SEM 测 试 要 求 上 比 802.11a 要 严 格 得 多 ( 图 2) 10 MHz 信 号 带 宽 下,802.11p 的 SEM 测 试 要 求 功 率 等 级 A 功 率 等 级 C IEEE 标 准 功 率 等 级 B 功 率 等 级 D 图 2.IEEE 802.11p 标 准 在 10 MHz 带 宽 A-D 功 率 等 级 下 的 SEM 测 试 要 求 发 射 中 心 频 率 和 符 号 时 钟 频 率 容 限 802.11-2012 规 范 规 定 的 不 同 带 宽 下 的 发 射 中 心 频 率 和 符 号 时 钟 频 率 容 限 测 试 要 求 如 下 : 20 MHz 和 10 MHz 信 道 的 发 射 中 心 频 率 容 限 为 ±20 ppm 最 大 值,5 MHz 信 道 的 发 射 中 心 频 率 容 限 为 ±10 ppm 最 大 值 发 射 中 心 频 率 和 符 号 时 钟 频 率 必 须 来 源 于 同 一 个 参 考 振 荡 器 20 MHz 和 10 MHz 信 道 的 符 号 时 钟 频 率 容 限 为 ±20 ppm 最 大 值,5 MHz 信 道 的 符 号 时 钟 频 率 容 限 为 ±10 ppm 最 大 值 发 射 中 心 频 率 和 符 号 时 钟 频 率 必 须 来 源 于 同 一 个 参 考 振 荡 器

07 德 科 技 802.11p 车 载 环 境 无 线 接 入 (WAVE) 测 量 解 决 方 案 应 用 指 南 802.11p 接 收 机 测 试 表 5 列 出 了 802.11a 和 802.11p 的 测 试 要 求 注 意,802.11p 的 接 收 机 测 试 要 求 有 些 与 802.11a 相 同 的 但,802.11p 在 相 邻 和 非 相 邻 信 道 抑 制 上 的 要 求 更 严 格 表 5.802.11a 和 802.11p 的 接 收 机 测 试 要 求 接 收 机 测 试 802.11a IEEE-2012 802.11p IEEE-2012 最 小 输 入 灵 敏 度 18.3.10.2 5 MHz 10 MHz 和 20 MHz 时 的 灵 敏 度 与 802.11a 相 同 相 邻 信 道 抑 制 18.3.10.3 比 802.11a 严 格 12 db 非 相 邻 信 道 抑 制 18.3.10.4 比 802.11a 严 格 10 db 最 大 输 入 电 平 18.3.10.5 与 802.11a 相 同 空 闲 信 道 评 测 18.3.10.6-82 dbm for 20 MHz -85 dbm for 10 MHz -88 dbm for 5 MHz 接 收 信 道 功 率 测 量 指 标 18.3.10.7 与 802.11a 相 同 802.11p 标 准 的 接 收 机 测 试 要 求 包 括 : 接 收 机 最 小 输 入 灵 敏 度 接 收 机 测 试 在 非 常 低 的 输 入 电 平 条 件 下 测 量 被 测 器 件 (DUT) 的 灵 敏 度 灵 敏 度 的 最 低 测 试 要 求 取 决 于 调 制 和 信 道 带 宽 表 6 显 示 了 信 道 间 隔 为 5 10 和 20 MHz 时,802.11p 标 准 对 接 收 机 最 小 输 入 灵 敏 度 的 测 试 要 求 表 6.802.11p 标 准 的 接 收 机 最 小 输 入 灵 敏 度 测 试 要 求 调 制 码 率 5-MHz 信 道 间 隔 10-MHz 信 道 间 隔 20-MHz 信 道 间 隔 ( 与 802.11a 相 同 ) BPSK 1/2-88 -85-82 BPSK 3/4-87 -84-81 QPSK 1/2-85 -82-79 QPSK 3/4-83 -80-77 16QAM 1/2-80 -77-74 16QAM 3/4-76 -73-70 64QAM 2/3-72 -69-66 64QAM 3/4-71 -68-65

08 德 科 技 802.11p 车 载 环 境 无 线 接 入 (WAVE) 测 量 解 决 方 案 应 用 指 南 相 邻 和 非 相 邻 信 道 抑 制 相 邻 和 非 相 邻 信 道 抑 制 关 键 的 802.11p 接 收 机 测 试 指 标 它 们 的 测 量 要 通 过 以 下 设 置 来 进 行 : 将 所 需 的 信 号 强 度 设 置 为 比 表 7 中 规 定 的 速 率 相 关 灵 敏 度 高 3 db, 同 时 提 高 干 扰 信 号 的 功 率, 直 到 出 现 10% 的 误 包 率 (PER) 干 扰 信 道 和 所 需 信 道 之 间 的 功 率 差 相 应 的 相 邻 或 非 相 邻 信 道 抑 制 注 意, 这 些 测 试 的 要 求 非 常 严 格, 因 为 802.11p 对 相 邻 或 非 相 邻 信 道 中 的 干 扰 要 敏 感 得 多 表 7. 此 表 列 出 了 802.11p 标 准 对 相 邻 或 不 相 邻 信 道 抑 制 的 测 试 要 求 调 制 码 率 相 邻 信 道 抑 制 (db) (802.11a) 相 邻 信 道 抑 制 (db) (802.11p) 非 相 邻 信 道 抑 制 (db) (802.11a) 非 相 邻 信 道 抑 制 (db) (802.11p) BPSK 1/2 16 28 32 42 BPSK 3/4 15 27 31 41 QPSK 1/2 13 25 29 39 QPSK 3/4 11 23 27 37 16QAM 1/2 8 20 24 34 16QAM 3/4 4 16 20 30 64QAM 2/3 0 12 16 26 64QAM 3/4-1 11 15 25 在 衰 落 条 件 下 测 试 基 于 802.11p 标 准 的 接 收 机 由 于 802.11p 为 车 载 环 境 中 的 通 信 而 设 计 的, 要 验 证 移 动 性 能, 所 以 必 须 在 衰 落 条 件 下 进 行 接 收 机 测 试 802.11-14/0259r0 文 件 802.11 标 准 的 修 订 版, 规 定 了 衰 落 条 件 下 802.11 车 辆 与 车 辆 之 间 无 线 信 道 的 模 型, 这 些 模 型 可 在 模 拟 过 程 中 使 用 它 规 定 了 五 种 场 景 : 乡 村 视 距 (LOS): 主 要 作 为 一 个 参 考 结 果, 这 种 信 道 适 用 于 没 有 其 他 车 辆 建 筑 和 大 型 围 墙 的 开 放 环 境 城 市 近 车 视 距 (LOS): 此 场 景 包 括 : 在 附 近 有 建 筑 物 的 城 市 环 境 中, 两 车 相 互 驶 近 十 字 路 口 非 视 距 (NLOS): 在 此 场 景 中, 两 车 向 城 市 中 的 一 个 十 字 路 口 驶 近, 彼 此 看 不 到 对 方, 且 周 围 还 有 其 他 车 辆 和 交 通 工 具 十 字 路 口 周 围 还 有 建 筑 物 或 围 墙 高 速 路 视 距 (LOS): 在 此 场 景 中, 两 车 在 多 车 道 区 际 公 路 ( 如 高 速 公 路 ) 上 一 前 一 后 保 持 车 距 行 驶 公 路 上 有 标 示 牌 立 交 桥 坡 道 和 其 他 交 通 工 具 高 速 路 非 视 距 (LOS): 此 场 景 与 高 速 路 视 距 (LOS) 相 似, 但 在 两 辆 车 之 间 有 卡 车 阻 碍 视 线

09 德 科 技 802.11p 车 载 环 境 无 线 接 入 (WAVE) 测 量 解 决 方 案 应 用 指 南 通 常 在 无 线 信 道 模 型 中 使 用 瑞 利 (Rayleigh) 分 布 图, 这 种 分 布 假 定 多 普 勒 频 谱 以 中 心 载 波 为 中 心 对 称 分 布 在 车 载 环 境 中, 发 射 机 和 接 收 机 都 在 移 动, 由 于 障 碍 物 会 吸 收 多 径 信 号, 所 以 多 普 勒 频 谱 变 得 不 对 称 为 了 更 准 确 地 描 述 这 些 信 道 条 件,802.11p 标 准 规 定 了 一 种 新 的 HalfBT 多 普 勒 频 谱 图 HalfBath 频 谱 导 致 瞬 时 多 普 勒 频 率 出 现 很 大 偏 差, 而 瞬 时 多 普 勒 频 率 与 该 场 景 的 持 续 宏 观 动 态 保 持 一 致 图 3 展 示 了 几 种 不 同 类 型 的 频 谱 表 8 显 示 了 乡 村 视 距 (LOS) 场 景 下, 一 个 802.11p 衰 落 模 型 的 实 例 纯 多 普 勒 功 率 经 典 Bath Tub 非 对 称 均 匀 多 普 勒 频 率 图 3. 纯 多 普 勒 经 典 bathtub 和 非 对 称 均 匀 频 谱 ( 如 HalfBath) 示 例 表 8. 乡 村 视 距 (LOS) 场 景 下, 一 个 802.11p 衰 落 模 型 的 示 例, 其 最 大 差 异 为 144 千 米 / 小 时 1 号 分 接 头 2 号 分 接 头 3 号 分 接 头 单 位 功 率 0-14 -17 db 时 延 0 83 183 ns 多 普 勒 频 偏 0 492-295 Hz 轮 廓 图 静 态 HalfBT HalfBT

10 德 科 技 802.11p 车 载 环 境 无 线 接 入 (WAVE) 测 量 解 决 方 案 应 用 指 南 802.11p 信 号 生 成 和 分 析 解 决 方 案 德 科 技 为 802.11p 的 设 计 和 测 试 提 供 了 精 确 灵 活 的 信 号 生 成 和 信 号 分 析 解 决 方 案 信 号 生 成 解 决 方 案 包 括 支 持 WLAN 802.11a/b/g/j/p/n/ac/ah 标 准 的 N7617B Signal Studio 软 件 和 矢 量 信 号 发 生 器 (N5182B MXG 或 N5172B EXG X 系 列 信 号 发 生 器 E8267D PSG 或 M9381A PXIe VSG); 而 信 号 分 析 解 决 方 案 由 89601B 矢 量 信 号 分 析 (VSA) 软 件 和 X 系 列 信 号 分 析 仪 组 成, 其 中 89601B 配 有 支 持 802.11a/b/g/p/j 标 准 的 WLAN 调 制 分 析 选 件 (89601B VSA 的 B7R 选 件 ),X 系 列 信 号 分 析 仪 则 装 有 N9077 WLAN 802.11a/b/g/j/p/n/ac/ah 测 量 应 用 软 件 总 之, 这 些 信 号 生 成 和 分 析 解 决 方 案 可 满 足 并 超 出 802.11p 物 理 层 测 试 的 各 项 严 格 要 求, 包 括 802.11p 设 备 的 研 究 开 发 检 验 和 制 造 信 号 生 成 需 要 用 到 支 持 WLAN 的 Signal Studio 软 件, 以 及 矢 量 信 号 发 生 器 ( 如 MXG 或 EXG) Signal Studio 软 件 能 够 生 成 符 合 802.11p 标 准 的 波 形, 这 些 波 形 可 用 于 精 确 的 接 收 机 测 试 和 接 收 机 性 能 评 测 ( 图 4) 图 4. 使 用 Keysight N7617B Signal Studio 软 件 生 成 802.11p 波 形

11 德 科 技 802.11p 车 载 环 境 无 线 接 入 (WAVE) 测 量 解 决 方 案 应 用 指 南 用 于 WLAN 的 Signal Studio 软 件 支 持 802.11p 标 准 所 规 定 的 5 MHz 10 MHz 和 20 MHz 带 宽 模 式 该 软 件 的 基 础 选 项 为 测 试 元 器 件 提 供 部 分 编 码 的 信 号, 而 其 高 级 选 项 提 供 的 信 号 具 有 完 整 的 信 道 编 码 和 灵 活 的 MAC 层 标 头 配 置 Keysight N7605B Signal Studio 实 时 衰 落 信 号 生 成 软 件 支 持 专 为 802.11p 定 义 的 HalfBath 衰 落 分 布 图 工 程 师 可 以 用 它 来 仿 真 真 实 车 载 无 线 信 道, 用 于 在 MXG 或 EXG X 系 列 矢 量 信 号 发 生 器 上 进 行 接 收 机 测 试 ( 图 5) 所 有 衰 落 参 数 都 可 通 过 该 软 件 的 界 面 来 配 置 ( 图 6) 图 5.Keysight N5182B MXG X 系 列 射 频 矢 量 信 号 发 生 器 图 6. 使 用 N7605B Signal Studio 软 件 进 行 802.11p 衰 落 仿 真 的 屏 幕 快 照 一 旦 生 成 了 802.11p 测 试 信 号, 便 可 使 用 矢 量 信 号 发 生 器 进 行 调 制, 然 后 再 用 89601B VSA 软 件 和 X 系 列 信 号 分 析 仪 进 行 分 析 89601B VSA 为 矢 量 信 号 解 调 和 分 析 提 供 了 一 套 完 整 的 工 具 它 支 持 超 过 45 种 硬 件 平 台, 包 括 X 系 列 信 号 分 析 仪 和 Keysight Infiniium 示 波 器 它 的 B7R 选 件 通 过 在 频 谱 域 和 时 域 中 预 设 置 高 级 调 制 质 量 测 量, 可 以 深 入 分 析 和 表 征 WLAN 802.11a/b/g/p/j 信 号

12 德 科 技 802.11p 车 载 环 境 无 线 接 入 (WAVE) 测 量 解 决 方 案 应 用 指 南 N9077 WLAN 测 量 应 用 软 件 收 录 在 一 个 通 用 程 序 库 中, 该 程 序 库 内 拥 有 超 过 25 个 测 量 应 用 软 件 它 通 过 添 加 快 速 的 一 键 式 射 频 一 致 性 测 量, 将 X 系 列 信 号 分 析 仪 转 变 成 基 于 802.11 标 准 的 WLAN 发 射 机 测 试 仪, 以 帮 助 工 程 师 设 计 评 测 和 制 造 WLAN 发 射 机 该 测 量 应 用 软 件 完 全 符 合 802.11 系 列 标 准, 包 括 802.11a/b/g/j/p/n/ac/ah 它 可 提 供 802.11p 预 设 置 测 试, 包 括 802.11 标 准 下 的 SEM 测 试, 以 及 FCC 和 ETSI 规 范 中 所 规 定 的 区 域 性 SEM 测 试 ( 图 7) Keysight X 系 列 信 号 分 析 仪 能 够 非 常 精 确 地 测 量 无 用 发 射, 并 可 提 供 测 量 802.11p 标 准 下 严 格 的 C 和 D 功 率 等 级 所 需 的 动 态 范 围 此 外, 该 分 析 仪 的 实 时 频 谱 分 析 可 以 让 工 程 师 看 到 捕 捉 并 了 解 难 以 捉 摸 的 已 知 或 未 知 信 号 ( 图 8) 图 7. 使 用 Keysight N9077 WLAN 测 量 应 用 软 件 对 基 于 802.11p 标 准 的 发 射 机 进 行 SEM 测 量, 该 发 射 机 的 最 大 输 出 功 率 为 0 dbm, 发 射 频 率 为 10 MHz, 通 过 FCC A 类 认 证 图 8.Keysight N9020A MXA 可 提 供 多 样 化 的 实 时 频 谱 分 析, 让 工 程 师 可 以 看 到 捕 捉 并 了 解 难 以 捉 摸 的 信 号 调 制 精 度 : 802.11p 在 发 射 机 星 座 图 误 差 的 测 试 要 求 上 与 802.11a 相 同 要 解 调 5 10 或 20 MHz 带 宽 的 802.11p 信 号, 用 户 只 需 在 信 号 分 析 仪 上 选 择 802.11p 测 试 模 式 然 后 这 些 仪 器 就 会 在 测 量 应 用 软 件 中 自 动 设 置 子 载 波 间 隔, 来 处 理 带 宽 更 窄 的 信 号 ( 图 9) 对 于 5 10 或 20 MHz 带 宽 的 输 入 信 号, 子 载 波 间 隔 要 分 别 设 定 为 78.125 156.25 或 312.5 khz 图 9. 使 用 Keysight N9077 WLAN 测 量 应 用 软 件 进 行 EVM 测 量

13 德 科 技 802.11p 车 载 环 境 无 线 接 入 (WAVE) 测 量 解 决 方 案 应 用 指 南 802.11p 发 射 机 和 接 收 机 测 量 解 决 方 案 Keysight E6640A EXM 无 线 测 试 仪 专 为 802.11p 发 射 机 测 试 ( 如 SEM 功 率 和 调 制 ) 和 接 收 机 测 试 ( 如 灵 敏 度 相 邻 和 非 相 邻 信 道 抑 制 ) 而 设 计 的, 将 测 试 所 需 的 全 部 功 能 集 于 一 身 EXM 综 合 测 试 仪 为 多 设 备 测 试 进 行 了 优 化, 例 如 设 备 中 最 多 可 装 配 四 个 发 射 / 接 收 单 元 (TRX)( 图 10) 每 个 TRX 包 括 完 整 的 矢 量 信 号 分 析 仪 矢 量 信 号 发 生 器 和 经 过 校 准 的 RFIO 各 一 个,RFIO 可 用 来 轻 松 测 试 多 制 式 设 备 EXM 经 过 配 置 后, 可 用 标 配 的 40 MHz 分 析 带 宽 来 测 试 WLAN 产 品, 还 可 选 配 高 达 160 MHz 的 分 析 带 宽 来 测 试 WLAN 产 品, 以 支 持 当 前 和 未 来 的 无 线 连 通 性 技 术 图 10.Keysight EXM 提 供 了 出 色 的 分 析 速 度 精 度 和 多 端 口 密 度, 可 以 迅 速 提 升 和 优 化 产 能 用 于 EXM 无 线 测 试 仪 的 V9077B WLAN 测 量 应 用 软 件 相 当 于 用 于 X 系 列 信 号 分 析 仪 的 N9077 WLAN 测 量 应 用 软 件 它 将 EXM 转 变 成 基 于 802.11 标 准 的 WLAN 发 射 机 测 试 仪 ( 图 11) 通 过 采 用 802.11p 一 键 式 序 列 分 析 仪 测 量, 并 通 过 Signal Studio 生 成 802.11p 波 形,EXM 和 V9077B 解 决 方 案 可 解 决 802.11p 射 频 发 射 机 和 接 收 机 测 试 中 的 难 题 此 外, 这 款 自 动 化 软 件 可 控 制 仪 器 和 802.11p 芯 片 组 来 进 行 快 速 而 准 确 的 自 动 测 量, 从 而 减 少 开 发 测 试 方 案 的 时 间 和 精 力 图 11. 使 用 EXM 和 V9077B WLAN 测 量 应 用 软 件 对 802.11p 发 射 机 进 行 信 道 功 率 测 量

14 德 科 技 802.11p 车 载 环 境 无 线 接 入 (WAVE) 测 量 解 决 方 案 应 用 指 南 表 9 汇 总 了 德 科 技 的 802.11p 发 射 机 和 接 收 机 测 试 解 决 方 案 表 9. 此 表 汇 总 了 德 科 技 的 802.11p 发 射 机 和 接 收 机 测 试 解 决 方 案 E6640A EXM 无 线 测 试 仪 ( 装 有 V9077B WLAN 测 量 应 用 软 件 和 矢 量 信 号 发 生 器 ( 装 有 802.11p(IEEE 802.11-2012 支 持 WLAN 的 N7617B X 系 列 信 号 分 析 仪 ( 装 有 支 持 WLAN 的 N7617B IEEE 802.11 射 频 层 测 试 或 区 域 性 标 准 ) Signal Studio 软 件 ) N9077 WLAN 测 量 应 用 软 件 ) Signal Studio 软 件 ) 发 射 机 功 率 18.3.9.2 IEEE 802.11: 附 录 D.2.2 FCC: 47 CFR[B8] Sec.90.375; ETSI 302 571 Sec.6.3 频 谱 模 板 18.3.9.3 IEEE 802.11: 附 录 D.2.3 FCC:47 CFR [B8] Sec.95.377 ETSI:302571 Sec 6.4 发 射 杂 散 信 号 18.3.9.4 中 心 频 率 容 限 18.3.9.5 符 号 时 钟 频 率 容 限 18.3.9.6 中 心 频 率 泄 漏 18.3.9.7.2 频 谱 平 坦 度 18.3.9.7.3 星 座 图 误 差 18.3.9.7.4 调 制 精 度 18.3.9.8 接 收 机 测 试 灵 敏 度 18.3.10.2 1 相 邻 信 道 抑 制 18.3.10.3 2 非 相 邻 信 道 抑 制 18.3.10.4 2 最 大 输 入 电 平 18.3.10.5 1 空 闲 信 道 评 测 18.3.10.6 3 接 收 信 道 功 率 指 标 测 量 18.3.10.7 1 1 2 2 1 3 1 1. 测 试 信 号 经 完 全 编 码, 可 执 行 特 定 厂 商 的 PER 测 量 信 号 发 生 器 和 E6640A 不 执 行 误 包 率 (PER) 测 量 2. 使 用 第 二 个 信 号 发 生 器 作 为 干 扰 源 3. 测 试 信 号 经 完 全 编 码, 可 执 行 供 应 商 指 定 的 空 闲 信 道 评 测 信 号 发 生 器 和 E6640A 不 执 行 误 包 率 (PER) 测 量

15 德 科 技 802.11p 车 载 环 境 无 线 接 入 (WAVE) 测 量 解 决 方 案 应 用 指 南 设 计 基 于 802.11p 标 准 的 设 备 除 了 基 于 802.11p 标 准 的 测 试 之 外, 德 科 技 还 为 设 计 过 程 的 早 期 研 发 阶 段 提 供 了 强 大 的 设 计 工 具 高 效 设 计 802.11p 设 备 的 PHY 层, 需 要 适 当 的 建 模 和 仿 真 解 决 方 案 这 些 解 决 方 案 必 须 提 供 支 持 精 确 测 量 的 性 能 水 平, 并 能 够 处 理 802.11p 标 准 的 复 杂 性, 同 时 又 能 灵 活 快 速 地 适 应 不 断 变 化 的 客 户 需 求 德 科 技 有 三 个 解 决 方 案 能 够 满 足 这 个 标 准, 它 们 SystemVue 先 进 设 计 系 统 (ADS) 和 GoldenGate 软 件 平 台 使 用 SystemVue 电 子 系 统 级 (ESL) 设 计 软 件 可 以 进 行 系 统 级 建 模 和 仿 真 SystemVue 一 种 通 信 设 计 环 境, 可 用 于 生 成 802.11p 波 形 ; 该 波 形 可 以 上 载 到 任 意 波 形 发 生 器 (AWG) 中, 用 于 调 制 射 频 信 号 发 生 器 设 计 人 员 可 用 SystemVue 来 仿 真 衰 落 的 精 确 减 损 的 信 道 和 各 种 射 频 分 量, 以 便 验 证 设 备 的 基 带 算 法 和 系 统 性 能, 并 在 两 者 之 间 进 行 权 衡 SystemVue 综 合 了 PHY 基 带 算 法 建 模 精 确 的 射 频 建 模 基 于 标 准 的 相 关 知 识 产 权 以 及 与 测 试 设 备 的 直 接 互 动 它 在 研 发 的 早 期 阶 段 使 用, 并 随 着 射 频 和 基 带 设 计 流 程 进 入 实 施 阶 段, 可 以 提 供 连 续 的 跨 域 验 证 虽 然 开 发 802.11p 设 备 可 能 充 满 挑 战 性, 但 SystemVue 可 以 帮 助 简 化 流 程, 因 为 它 能 够 在 设 计 定 案 之 前 验 证 ADS 和 GoldenGate 中 的 早 期 RFIC 和 MMIC 设 计 它 还 可 通 过 仿 真 来 提 供 经 济 的 系 统 级 验 证 和 高 保 真 的 早 期 预 兼 容 测 试, 进 而 使 设 计 人 员 能 够 快 速 从 容 地 进 行 最 终 的 硬 件 一 致 性 测 试 最 后, 它 能 够 为 仿 真 和 真 实 的 硬 件 测 试 生 成 一 致 的 测 试 向 量 和 SystemVue 一 样,ADS 可 帮 助 设 计 人 员 在 进 行 仿 真 之 前 开 发 和 共 享 自 定 义 模 型, 以 更 好 地 了 解 不 同 设 备 的 性 能 和 作 用 但 SystemVue 在 系 统 层 面 上 运 行, 而 ADS 的 目 标 器 件 仿 真, 并 广 泛 应 用 于 研 发 阶 段 GoldenGate RFIC 仿 真 软 件 平 台 还 为 工 程 师 察 看 仿 真 性 能 数 据 提 供 了 另 一 种 途 径, 让 其 在 原 型 生 成 之 前 就 可 以 察 看 这 些 数 据 SystemVue ADS 和 GoldenGate 可 链 接 到 德 科 技 测 量 硬 件 兼 容 的 信 号 生 成 和 信 号 分 析 应 用 软 件 ( 如 Signal Studio 信 号 生 成 软 件 和 89600 VSA 信 号 分 析 软 件 )

16 德 科 技 802.11p 车 载 环 境 无 线 接 入 (WAVE) 测 量 解 决 方 案 应 用 指 南 总 结 汽 车 行 业 正 在 努 力 开 发 先 进 的 交 通 工 具, 希 望 它 更 安 全 有 利 于 改 善 环 境 且 能 提 高 便 利 性 为 了 实 现 这 个 目 标, 该 行 业 正 在 积 极 采 用 无 线 技 术, 例 如 应 用 于 V2V 和 V2I 车 辆 联 网 通 信 的 802.11p 标 准 虽 然 802.11p 标 准 可 为 汽 车 行 业 带 来 巨 大 的 利 益, 但 它 也 给 开 发 人 员 和 制 造 商 带 来 了 许 多 不 同 的 设 计 和 测 试 挑 战 德 科 技 的 灵 活 解 决 方 案, 如 X 系 列 信 号 分 析 仪 和 信 号 发 生 器 Signal Studio 软 件 89600 VSA 软 件 EEsof 电 子 设 计 自 动 化 软 件 以 及 EXM, 为 应 对 这 些 挑 战 提 供 了 必 要 的 功 能 和 性 能 它 们 可 应 用 于 整 个 产 品 生 命 周 期 中, 包 括 从 早 期 研 发 一 直 到 生 产 制 造, 此 外 还 能 满 足 用 户 未 来 不 断 变 化 的 需 求 加 速 无 线 设 计 与 测 试 的 强 大 功 能 德 科 技 无 线 测 试 行 业 的 领 导 者, 专 注 最 高 性 能 的 无 线 器 件 和 网 络 设 计 与 测 试, 致 力 于 提 供 针 对 现 有 和 新 兴 标 准 优 化 的 测 试 测 量 平 台, 满 足 客 户 的 应 用 需 求 除 了 卓 越 的 研 发 和 现 场 支 持 之 外, 德 科 技 还 可 以 帮 助 工 程 师 洞 悉 不 断 演 进 的 无 线 行 业, 加 快 产 品 开 发 速 度 如 欲 了 解 德 科 技 测 试 与 测 量 产 品 组 合 的 更 多 信 息, 请 访 问 :www.keysight.com/find/ powerofwireless 相 关 应 用 软 件 支 持 WLAN 802.11a/b/g/n/ac/ah 的 N7617B Signal Studio 软 件 N9077 WLAN 802.11a/b/g/n/ac/ah 测 量 应 用 软 件 V9077B WLAN 802.11a/b/g/n/j/p/ac/ah/af 测 量 应 用 软 件 支 持 WLAN 调 制 分 析 的 89601B VSA 软 件 相 关 德 科 技 产 品 SystemVue 用 于 SystemVue 的 W1917EP WLAN 程 序 库 ( 需 要 W1461BP SV ) ADS GoldenGate 用 于 ADS 和 GoldenGate 的 W2385EP 无 线 网 络 VTB( 需 要 ADS 和 W2361EP Ptolemy 系 统 或 W2381EP VTB 引 擎 ) EXM E6640A MXG-A N5182A MXG-B N5182B EXG N5172B UXA N9040B PXA N9030A MXA N9020A PXIe VXT M9420A

17 德 科 技 802.11p 车 载 环 境 无 线 接 入 (WAVE) 测 量 解 决 方 案 应 用 指 南 从 惠 普 到 安 捷 伦 再 到 德 科 技 传 承 75 年 创 新 史, 我 们 始 终 帮 助 您 开 启 测 试 测 量 新 视 野 我 们 独 有 的 硬 件 软 件 和 技 术 人 员 资 源 组 合 能 够 帮 助 您 实 现 下 一 次 突 破 1939 年 成 立 的 惠 普 公 司 起 源 于 电 子 测 量, 德 科 技 将 这 一 业 务 传 承 至 今, 并 将 继 续 发 扬 光 大 1939 未 来 mykeysight www.keysight.com/find/mykeysight 个 性 化 视 图 为 您 提 供 最 适 合 自 己 的 信 息! 3 年 保 修 www.keysight.com/find/threeyearwarranty 德 科 技 卓 越 的 产 品 可 靠 性 和 广 泛 的 3 年 保 修 服 务 完 美 结 合, 从 另 一 途 径 帮 助 您 实 现 业 务 目 标 : 增 强 测 量 信 心 降 低 拥 有 成 本 增 强 操 作 方 便 性 德 科 技 保 证 方 案 www.keysight.com/find/assuranceplans 10 年 的 周 密 保 护 以 及 持 续 的 巨 大 预 算 投 入, 可 确 保 您 的 仪 器 符 合 规 范 要 求, 精 确 的 测 量 让 您 可 以 继 续 高 枕 无 忧 www.keysight.com/go/quality 德 科 技 公 司 DEKRA 认 证 ISO 9001:2008 质 量 管 理 体 系 Keysight Infoline www.keysight.com/find/service 德 科 技 的 洞 察 力 帮 助 您 实 现 最 卓 越 的 信 息 管 理 免 费 访 问 您 的 德 科 技 设 备 公 司 报 告 和 电 子 图 书 馆 www.keysight.com/find/powerofwireless 如 欲 获 得 德 科 技 的 产 品 应 用 和 服 务 信 息, 请 与 德 科 技 联 系 如 欲 获 得 完 整 的 产 品 列 表, 请 访 问 : www.keysight.com/find/contactus 德 科 技 客 户 服 务 热 线 热 线 电 话 : 800-810-0189 400-810-0189 热 线 传 真 : 800-820-2816 400-820-3863 电 子 邮 件 : tm_asia@keysight.com 德 科 技 ( 中 国 ) 有 限 公 司 北 京 市 朝 阳 区 望 京 北 路 3 号 德 科 技 大 厦 电 话 : 86 010 64396888 传 真 : 86 010 64390156 邮 编 : 100102 德 科 技 ( 成 都 ) 有 限 公 司 成 都 市 高 新 区 南 部 园 区 天 府 四 街 116 号 电 话 : 86 28 83108888 传 真 : 86 28 85330931 邮 编 : 610041 德 科 技 香 港 有 限 公 司 香 港 北 角 电 器 道 169 号 康 宏 汇 25 楼 电 话 : 852 31977777 传 真 : 852 25069233 上 海 分 公 司 上 海 市 虹 口 区 四 川 北 路 1350 号 利 通 广 场 19 楼 电 话 : 86 21 26102888 传 真 : 86 21 26102688 邮 编 : 200080 深 圳 分 公 司 深 圳 市 福 田 区 福 华 一 路 6 号 免 税 商 务 大 厦 裙 楼 东 3 层 3B-8 单 元 电 话 : 86 755 83079588 传 真 : 86 755 82763181 邮 编 : 518048 广 州 分 公 司 广 州 市 天 河 区 黄 埔 大 道 西 76 号 富 力 盈 隆 广 场 1307 室 电 话 : 86 20 38390680 传 真 : 86 20 38390712 邮 编 : 510623 西 安 办 事 处 西 安 市 碑 林 区 南 关 正 街 88 号 长 安 国 际 大 厦 D 座 501 电 话 : 86 29 88861357 传 真 : 86 29 88861355 邮 编 : 710068 南 京 办 事 处 南 京 市 鼓 楼 区 汉 中 路 2 号 金 陵 饭 店 亚 太 商 务 楼 8 层 电 话 : 86 25 66102588 传 真 : 86 25 66102641 邮 编 : 210005 苏 州 办 事 处 苏 州 市 工 业 园 区 苏 华 路 一 号 世 纪 金 融 大 厦 1611 室 电 话 : 86 512 62532023 传 真 : 86 512 62887307 邮 编 : 215021 武 汉 办 事 处 武 汉 市 武 昌 区 中 南 路 99 号 武 汉 保 利 广 场 18 楼 A 座 电 话 : 86 27 87119188 传 真 : 86 27 87119177 邮 编 : 430071 上 海 MSD 办 事 处 上 海 市 虹 口 区 欧 阳 路 196 号 26 号 楼 一 楼 J+H 单 元 电 话 : 86 21 26102888 传 真 : 86 21 26102688 邮 编 : 200083 本 文 中 的 产 品 指 标 和 说 明 可 不 经 通 知 而 更 改 Keysight Technologies, 2016 Published in USA, February 3, 2016 出 版 号 :5992-1353CHCN www.keysight.com